Мощность резистора по размеру | Крабовые ручки

Внезапно, возникла проблема: на резисторах мощностью до 2 Вт не указана их мощность. А всё потому, что мощность определяется размером:

Таблица размер-мощность аксиальных (цилиндрических) резисторов

Но, всё не так однозначно. Бывают резисторы одинаковой мощности разного размера и разной мощности одинакового размера:

Аксиальные (с осевыми выводами) резисторы с внезапной маркировкой на них мощности ваттах (W)

Мощность чип-резисторов тоже связана с их размером:

Правая часть второй колонки (код типоразмера, состоящий из 4-х цифр) — кодирует длину (первые две цифры) и ширину (вторые две цифры) детали в 1/100 долях дюйма. Значения мощности в третьей колонке указаны при температуре 70°С

Что такое мощность резистора?

Вообще, мощность (измеряемая в ваттах) — это энергия (измеряемая в джоулях), передаваемая (или потребляемая, или отдаваемая) в секунду. Энергия электрического тока в проводнике состоит из кинетической энергии скорости электронов и их количества (сила тока, I), и потенциальной энергии сжатости электронного газа (напряжение, U). Мощность электрического тока, проходящего через резистор, определяется по формуле  P=U·I=R·I², где U — падение напряжения на выводах резистора, R — заявленное сопротивление резистора.

Электроны врезаются в молекулы полупроводника-резистора и нагревают их (увеличивают амплитуду колебаний), энергия электронного тока частично переходит в тепловую энергию нагрева резистора. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду (воздух), спасаясь от перегрева, и чем быстрее он это делает (чем больше джоулей тепла в секунду отдаёт во вне) тем больше его мощность [рассеивания] и тем более мощный ток он может через себя пропустить. Соответственно, резистор тем мощнее, чем больше поверхность его тушки (или радиатора, к которому он привинчен), чем холоднее и плотнее окружающая среда (воздух, вода, масло), чем большую температуру разогрева себя, любимого, может выдержать резистор.

Так вот, мощность резистора — это максимальная мощность тока, проходящего через резистор, которую резистор выдерживает бесконечно долго, не ломаясь от перегрева и не меняя слишком сильно своего исходного (номинального) сопротивления.

Как же может сломаться резистор, если он сделан из таких материалов как графит (температура плавления >3800°С), керамика (>2800°С), сплава «константан» (=1260°С), нихрома, … ?  Ломаются резисторы обычно путём трескания напополам их тщедушного тельца или отваливания (отгорания) от тела колпачков-выводов на концах. Обугливание краски

Мощный резистор, целый, но обуглилась краска на нём, так что пропала маркировка

поломкой не считается. Но чтобы не терять маркировку, в последнее время стало модно запихивать  резистор мощностью ≥ 3 Вт в керамический параллелепипед, который снаружи выглядит как новый даже после многих лет напряжённой работы-разогрева резистора.

Т.к. мощный резистор сильно греется, по сути печка, нагревательный элемент, то его обычно на платах подвешивают в пространстве на длинных ножках,

Дистанцирование мощного резистора от других деталей на плате

чтобы удалить от деталей на плате, особенно от и без того бодро иссыхающих со временем электролитических конденсаторов.

Полезные ссылки:

1. Параметры чип-резисторов — датащит от Panasonic
2. Мощность-размер советских резисторов (МЛТ, ВС, КИМ, УЛМ) — картинка-скан таблицы

Мощность резистора по размеру

5 (100%) 5 votes

almois.ru

можно ли узнать по размеру детали, расшифровки маркировок

У любого резистора, выпускаемого в промышленных условиях, существует порядка десяти параметров, на которые необходимо обращать внимание при его выборе. Среди основных находится мощность элемента. На неё нельзя не посмотреть при выборе нужной детали. Для этого нужно понимать, как узнать мощность резистора.

Внешний вид резистора

Дополнительная информация. Зачастую резистор называют даже в учебниках сопротивлением. Это происходит из-за того, что это его основной параметр.

Скорость потребления энергии резистором

Призвав на помощь школьный курс физики, необходимо вспомнить формулу мощности в электротехнике:

P=U*I.

Из рассмотрения её видно, что мощность напрямую зависит от силы направленного движения частиц и напряжения. Формула тока, проходящего через деталь, определяется из Закона Ома для участка цепи:

I=U/R.

Отсюда видно, что падение напряжения определяется сопротивлением резистора и силой тока, проходящего через него.

Важно! Падение напряжения – это величина оставшегося потенциала на концах резистора от поданного на него.

У всех металлов есть параметр, зависящий от его структуры, – удельное сопротивление. Когда электроны протекают через проводящий элемент, они преодолевают частицы, образующие металл. Это преодоление мешает движению тока. Т.е. чем плотнее металл, тем труднее направленным частицам течь. Мощность выделяется в процессе взаимодействия тока и элементов металла в форме тепла. Не всегда этого добиваются, т.к. КПД устройств от этого уменьшается, хотя в нагревательных элементах данное свойство требуется.

Вернемся к резисторам. Их, в первую очередь, используют для лимитирования тока при запитке потребителя. Из представленного выражения видно, что сила тока напрямую зависит от падения напряжения. Т.е. напряжение ниже – ток ниже. Избыточный потенциал «переваривается» деталью с появлением тепловыделения на ней. Значение мощности его при этом считается по приведённой выше формуле, где U – величина «переваренных» на детале вольт, а I – проходящий сквозь него ток.

Закон Джоуля-Ленца:

ω = j • E = ϭE2, где ω – величина тепловой энергии, появляющейся в единице объема; E и j – напряжённость и плотность электрического поля; ϭ – электропроводность внешнего окружения. Именно по нему определяется выделенное на элементе тепло.

Как определить мощность резистора

Рассмотрим пример:

• Номинал детали – 2 Ом;
• Поданный от внешнего источника потенциал – 24В.

Решение:

• I=24/2=12А;
• Р=24*12=244 Вт.

Необходимо отметить, что значения в этом примере взяты абсолютно произвольные.

Типы и обозначение резисторов

Зачастую мощности сопротивлений стандартны: 0.05 (0.62) – 0.125 – 0.25 – 0.5 – 1 – 2 – 5. Это классические номиналы рассматриваемых устройств. Встречаются и нестандартные величины, которые требуются для конкретных случаев. Когда происходит процесс сборки схем, элементы выбирают, зная порядковые номера схем. Сопротивление и мощность указываются только по специальному запросу. Для моментального «узнавания» деталей на принципиальных схемах существуют специальные графические обозначения. Они чётко регламентируются ГОСТом.

Условные обозначения резисторов

Обычно характеристики и название необходимого для применения резистора указывают в спецификациях к заказу. Могут также регламентировать разрешённый допуск отклонения в %.

На первом рис. видно, что сопротивления сильно различаются внешне по форме и размерам. Есть прямая зависимость размера от мощности: чем больше элемент, тем выше его мощность. Это связано с тем, что при протекании тока сквозь сопротивление с большей поверхностной площади тепло в окружающую среду отдается быстрее (при условии, что это воздушная среда).

Дополнительная информация. По достижении предельной температуры нагрева на детали начинает выгорать наружный слой с нанесённой маркировкой. Это является первым признаком неправильной работы схемы. Если не принять меры, рассеиваемая энергия останется недостаточной, и далее выгорит внутренний (резистивный) слой. Элемент выйдет из строя.

Нагрев резисторов

При выборе нужного сопротивления по мощности необходимо внимательно посмотреть на способность его нормальной работы в требуемой температуре воздуха. Для верного использования элемента производители её всегда указывают. Мощность рассеивания резисторов прямо зависит от его возможностей по своевременной отдаче тепла без перегрева. Поэтому чем ниже температура окружающей среды, тем эффективнее и дольше без выхода из строя будет работать определённый элемент.

Нельзя допускать слишком высокой температуры вокруг сопротивления. Рабочей температурой для большинства из них является промежуток – 19-26 градусов.

Зачастую под рукой может не оказаться элемента с нужной размерностью для сборки конкретной электрической схемы с характеристикой по мощности. При наличии более мощных есть возможность установить их без потери качества. Главное, чтобы размеры соответствовали собираемому устройству. А вот при наличии устройств только меньшего номинала может возникнуть проблема.

Однако и это тоже решаемый вопрос. Особенно если знать правила состыковки сопротивлений: последовательного и параллельного.

Последовательное сочетание характеризуется тем, что сумма потенциалов состоит из потенциалов на единичном подсоединенном элементе. Ток же, протекающий в цепи, равен току ЛЮБОГО резистора. Т.е. в схеме с последовательным соединением напряжения на деталях разные, а токи одинаковые.

Параллельное соединение характеризуется тем, что, наоборот, потенциал на всех элементах одинаковый, а у тока, идущего через единичную ветку, зависимость обратна её резистивному сопротивлению. Здесь общий ток сети складывается из отдельных токов всех ветвей схемы.

Законы последовательного и параллельного соединения

При отсутствии, например, сопротивления 200 Ом на 1 Вт практически всегда допускается замена на две единицы по 100 Ом на 0,5 Вт последовательно, либо две единицы 400 Ом и 0,5 Вт, поставленных в параллель.

«Практически всегда» написано неспроста. Элементы не все хорошо справляются с ударными токами. В схемах, которые производят зарядку конденсаторов с очень серьёзной ёмкостью, вначале происходит огромная ударная нагрузка. Такой режим повреждает неподготовленный изоляционный слой детали. Это выясняется исключительно эмпирическим путём и долгих расчётов. Однако такими сложными вычислениями и наблюдениями все пренебрегают.

Сопротивление – главная характеристика рассматриваемого элемента, однако без знания параметров мощности выбрать его для установки в принципиальную схему не получится. В противном случае, будет происходить перегрев детали и выход её из строя. Если есть сомнения, то необходимо применить резистор увеличенной мощности для перестраховки.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Как определить мощность резистора. | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Резистор является самым используемым радиокомпонентом, без которого не обходится ни одна электронная схема. Основными параметрами резистора являются электрическое сопротивление, мощность и допуск.

Если с сопротивлением и допуском все понятно, то определение мощности малогабаритных резисторов вызывает некоторые трудности, особенно на первых порах занятием радиолюбительством. В статье о цветовой и цифровой маркировке резисторов я уже рассказывал о мощности резисторов, но судя по Вашим комментариям, этот параметр был раскрыт не полностью. В этой статье я постараюсь устранить этот пробел.

Итак. Резисторы бывают разного устройства и конструкции, но в большинстве случаев они представляют собой небольшой цилиндр из фарфора или какого-нибудь другого изолятора, на который нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным электрическим сопротивлением. В других конструкция на цилиндр наматывается требуемое количество витков тонкой проволоки из сплавов, обладающих большим сопротивлением.

Резисторы применяют согласно мощности, на которую он рассчитан, и которую может выдержать без риска быть испорченным при прохождении через него электрического тока. Поэтому на схемах внутри прямоугольника прописывают условные обозначения, указывающие мощность резистора в ваттах (Вт): двойной косой чертой обозначают резистор мощностью 0,125 Вт; прямой чертой, расположенной вдоль значка резистора, обозначают мощность 0,5 Вт; римской цифрой обозначается мощность от 1 Вт и выше.

Как правило, резисторы разной мощности отличаются размерами и чем больше мощность резистора, тем размер его больше. На крупногабаритных резисторах величина мощности указывается на корпусе в виде цифрового значения, а вот малогабаритные резисторы приходится определять на «глаз».

Но все же определить мощность того или иного резистора не так уж и трудно, так как габаритные размеры соответствуют стандарту, которого стараются придерживаться все производители электронных компонентов. В Советском Союзе даже выпускались таблицы для определения мощности резисторов по их размерам: диаметру и длине.

На отечественных резисторах типа МЛТ и некоторых зарубежных мощностью 1Вт и выше величина мощности указывается на корпусе цифровым значением. На остальных импортных резисторах рядом с цифрой дополнительно ставят латинскую букву W.

Правда, встречаются некоторые зарубежные экземпляры, где после цифрового значения может стоять другая буква. Как правило, подобную маркировку ставит производитель, который сам изготавливает некоторые компоненты для своей аппаратуры, не придерживаясь стандартов.

Однако с размерами есть небольшой нюанс, который надо знать: габариты отечественных и импортных резисторов одинаковой мощности немного отличаются друг от друга — отечественные резисторы чуть больше своих зарубежных собратьев.

Это объясняется тем, что отечественные радиокомпоненты выпускаются с некоторым запасом по мощности, тогда как у зарубежных аналогов такого запаса нет. Поэтому при замене отечественных резисторов зарубежными, зарубежный аналог следует брать на порядок мощнее.

Есть еще один тип резисторов, выпускаемые как зарубежными, так и отечественными производителями, габариты которых не подходят под стандартные размеры. Как правило, это низкоомные высокоточные резисторы, имеющие допуск по номинальному сопротивлению от 1% и ниже. Такие резисторы применяются в измерительных приборах, медицинском, военном или высокоточном оборудовании.

Если с крупногабаритными резисторами все понятно, то малогабаритные резисторы мощностью 0,5 Вт и ниже приходится различать только исходя из их размеров. Но и в этом случае сложного ничего нет, так как на первое время достаточно в качестве образца иметь по одному резистору с мощностями от 0,125Вт до 0,5Вт, чтобы сравнивать их с искомыми резисторами.

А в дальнейшем, когда придет опыт, Вы сможете без труда определять мощность резисторов по их габаритам.

Ну и в довершении статьи картинка с резисторами отечественного и зарубежного производства в порядке возрастания их мощности. А чтобы легче было ориентироваться в габаритах, на каждой картинке предоставлена спичка, относительно которой можно судить о размерах того или иного резистора.

И еще надо сказать о замене: резистор мощностью 0,125Вт можно заменить резистором мощностью 0,125Вт и выше. Лишь бы позволял размер платы. А вот резистор мощностью 0,5Вт нельзя заменить резисторами 0,125Вт и 0,25Вт, так как их мощность меньше и в процессе работы они могут перегреться и выйти из строя.

И по традиции видеоролик, где показывается еще один вариант определения мощности резисторов.

Удачи!

sesaga.ru

таблица размеров (типоразмеров) и мощности чипов

Резисторы, изготовленные по технологии SMD (surface mount device), монтируются на поверхность платы посредством пайки к печатным проводникам. Технология поверхностного монтажа позволила автоматизировать установку компонентов, применить в производстве групповые способы пайки: волной припоя, ИК нагревом и т. д. Использование компонентов SMD обеспечивает значительное уменьшение размеров радиоэлектронной аппаратуры по сравнению с технологией выводного монтажа (ТНТ) и сокращение времени на производство изделия.

Резисторы для поверхностного монтажа

В отличие от традиционных выводных, имеющих не так много вариантов исполнения, существует множество типоразмеров SMD резисторов, иногда разница в размерах составляет доли миллиметра и существенно не влияет на другие параметры. Наиболее распространённые корпуса – это SOD 80/110/123, SMA DO 214.

Основные типоразмеры резисторов SMD

Общепринятое обозначение состоит из четырёх цифр, которые указывают на длину (первые две цифры) и ширину корпуса в дюймах, согласно рекомендованному стандарту EIA. Некоторые производители используют метрическую систему. Правила обозначений описывают только способ – четырьмя цифрами, конкретные размеры резисторов стандартами не установлены. Маркировка, содержащая сведения о типоразмере, на корпус изделия не наносится.

Основные размеры

Высота корпуса большинства резисторов не превышает 1-2 мм.

Наиболее распространённые типоразмеры SMD – резисторов общего назначения

Тип корпуса	L(мм)	W(мм)	P макс. (мВт)	Рабочее напряжение (вольт)
0402(1005)	1.0	0.5	63	50
0603(1608)	1,6	0,8	100	100
0805(2012)	2.0	1.2	125	200
1206(3216)	3.2	1.6	250	400
1210(3225)	3.2	2.5	250	400
1812(4532)	4.5	3.2	500	400
2010(5025)	5.0	2.5	630	400
2512(6432)	6.4	3.2	1000	400
2824(7161)	7.1	6.1	————–
3225(8063)	8.0	6.3	————–
4030(1076)	10.2	7.6	————–

Мощность компонентов СМД, имеющих длину более 5 мм, определяется технологией изготовления. Привести все сочетания длины и ширины корпусов и упомянуть все варианты исполнений, выпускаемые мировыми производителями, невозможно, для определения типоразмера достаточно, с приемлемой точностью, измерить корпус.

Иногда чип вообще может иметь форму, отличную от прямоугольника с разными сторонами, например, квадратный корпус DO – 214АА. Резисторы для SMD-монтажа в цилиндрических корпусах типа MELF выпускаются в трёх самых распространённых типономиналах: Micro-MELF 2.2х1.1 мм, Mini-MELF 3.6х1.4 мм и MELF 5.8х2.2 мм. Для указания размеров этого типа применяется метрическая система, где в первой части – длина изделия, вторая – означает диаметр.

Электрическое сопротивление не зависит от размеров чипа и может быть любым: от нулевого (перемычка) до нескольких мегаом и более. Мощность рассеяния резисторов, как и любого электронного компонента, в большинстве случаев напрямую зависит от их размера, но также определяется типом резистивного слоя.

Важно отметить! Указанные в таблице значения мощности являются ориентировочными, могут применяться к размерам SMD резисторов, предназначенных для универсального применения в массовой аппаратуре. Так, низкоомные резисторы серии LR 2512 фирмы Yageo имеют мощность рассеяния 2-3 ватта, в зависимости от исполнения, толстоплёночные резисторы типоразмера 1206 производства Vishay – 0.5 ватт.

Резисторы для поверхностного монтажа могут конструктивно объединяться в резисторные сборки, содержащие несколько элементов в стандартных типоразмерах.

Для специальных применений резисторы большой мощности выпускаются в SMD-корпусе TO252 (DPAK). В отдельных случаях разработчик оборудования может применить практически любой конструктив для сопротивления и заказать производителю ограниченную партию своих уникальных изделий.

Подстроечные SMD резисторы

Система обозначений типоразмеров переменных резисторов для поверхностного монтажа определяется изготовителем, единого стандарта не имеет.

Переменный SMD резистор

Производятся в открытом, закрытом или герметизированном исполнении, с электрическими сопротивлениями из стандартного ряда. Размеры продукции разных производителей примерено одинаковы и, как правило, не превышают 5 мм по большей стороне.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Какой формулой рассчитать мощность резисторов

Резисторы применяются практически во всех электросхемах. Это наиболее простой компонент, в основном, служащий для ограничения или регулирования тока, благодаря наличию сопротивления при его протекании.

Резисторы

Виды резисторов

Внутреннее устройство детали может быть различным, но преимущественно это изолятор цилиндрической формы, с нанесённым на его внешнюю поверхность слоем либо несколькими витками тонкой проволоки, проводящими ток и рассчитанными на заданное значение сопротивления, измеряемое в омах.

Существующие разновидности резисторов:

1. Постоянные. Имеют неизменное сопротивление. Применяются, когда определенный участок электроцепи требует установки заданного уровня по току или напряжению. Такие компоненты необходимо рассчитывать и подбирать по параметрам;
2. Переменные. Оснащены несколькими выводными контактами. Их сопротивление поддается регулировке, которая может быть плавной и ступенчатой. Пример использования – контроль громкости в аудиоаппаратуре;
3. Подстроечные – представляют собой вариант переменных. Разница в том, что регулировка подстроечных резисторов производится очень редко;
4. Есть еще резисторы с нелинейными характеристиками – варисторы, терморезисторы, фоторезисторы, сопротивление которых меняется под воздействием освещения, температурных колебаний, механического давления.

Важно! Материалом для изготовления практически всех нелинейных деталей, кроме угольных варисторов, применяемых в стабилизаторах напряжения, являются полупроводники.

Параметры резисторного элемента

1. Для резисторов применяется понятие мощности. При прохождении через них электротока происходит выделение тепловой энергии, рассеиваемой в окружающее пространство. Мощность детали является параметром, который показывает, сколько энергии она может выделить в виде тепла, оставаясь работоспособной. Мощность зависит от габаритов детали, поэтому у маленьких зарубежных резисторов ее определяют на глаз, сравнивая с российскими, технические характеристики которых известны;

Важно! Импортные резисторные элементы идентичной мощности имеют несколько меньшие размеры, так как российские производятся с некоторым запасом по этому показателю.

На схеме мощность показана следующим образом.

Условное обозначение мощности

2. Второй параметр – сопротивление элемента. На российских деталях типа МЛТ и крупных импортных образцах оба параметра указываются на корпусе (мощность – Вт, сопротивление – Ом, кОм, мОм). Для визуального определения сопротивления миниатюрных импортных элементов применяется система условных обозначений с помощью цветных полосок;

Цветовая маркировка резисторов

3. Допуски. Невозможно изготовить деталь с номинальным сопротивлением, в точности соответствующим заявленному значению. Поэтому всегда указываются границы погрешности, называемые допуском. Его величина – 0,5-20%;
4. ТКС – коэффициент температуры. Показывает, как варьируется сопротивление при изменении внешней температуры на 1°С. Желательно, но не обязательно подбирать элементы с близким или идентичным значением этого показателя для одной цепи.

Расчет резисторов

Для расчета сопротивления резистора формула применяемая в первую очередь – это закон Ома:

I = U/R.

Исходя из этой формулы, можно вывести выражение для сопротивления:

R = U/I,

где U – разность потенциалов на выводных контактах резистора.

Пример. Необходимо провести зарядку аккумулятора 2,4 В зарядным током 50 мА от автомобильной 12-вольтовой батареи. Прямое соединение сделать нельзя из-за слишком высоких показателей по току и напряжению. Но возможно поставить в схему сопротивление, которое обеспечит нужные параметры.

Предварительно нужно рассчитать резистор:

• Расчет начинается с определения падения напряжения, которое должен обеспечить резисторный элемент:

U = 12-2,4 = 9,6 B

• Протекающий по детали ток – 50 мА. Следовательно, R = 9,6/0,05 = 192 Ом

Теперь можно уже подобрать нужный резистор по одному показателю.

Если рассчитанной детали не нашлось, можно применить соединение из нескольких резисторных элементов, установив их последовательно или параллельно. Расчет сопротивлений при этом имеет свои особенности.

Последовательное соединение

Последовательно соединенные сопротивления складываются:

R = R1+ R2.

Если нужно получить общий результат 200 Ом, и имеется один резистор на 120 Ом, то расчет другого:

R2 = R-R1 = 200-120 = 80 Ом.

Последовательное соединение

Параллельное соединение

При параллельной схеме другая зависимость:

1/R = 1/R1 + 1/R2.

Или преобразованный вариант:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Важно! Параллельное соединение можно использовать, когда в наличии детали с большим сопротивлением, чем требуется, последовательное наоборот.

Пример. Необходимо сопротивление 200 Ом. Имеется деталь R2 на 360 Ом. Какое сопротивление подобрать еще? R1 = R2/(R2/R-1) = 360/(360/200-1) = 450 Ом.

Параллельное соединение

Смешанное соединение

В смешанных схемах присутствуют последовательно-параллельные комбинации. Расчет таких схем сводится к их упрощению путем преобразований. На рисунке ниже представлено, как упростить схему, рассчитывая общий показатель для шести резисторов с учетом их соединения.

Расчет сопротивления в смешанной схеме

Мощность

Определив сопротивление, еще нельзя выбрать деталь. Чтобы обеспечить надежную работу схемы, необходимо найти и другой параметр – мощность. Для этого надо знать, как рассчитать мощность резисторного элемента.

Формулы, по которым можно рассчитать мощность резистора:

Пример. I = 50 мА; R = 200 Ом. Тогда P = I² x R = 0,05² x 200 = 0,5 Вт.

Если не учитывать значение тока, расчет мощности резистора ведется по другой формуле.

Пример. U = 9,6 В, R = 200 Ом. P = U²/R = 9,6²/200 = 0,46 Вт. Получился тот же результат.

Теперь, зная точные параметры рассчитываемого резисторного элемента, подберем радиодеталь.

Важно! При выборе деталей возможно их заменить на резисторы с мощностью, больше рассчитанной, но обратный вариант не подходит.

Это основные формулы для расчета резисторных деталей, на основании которых производится анализ узлов схемы, где главным является определение токов и напряжений, протекающих через конкретный элемент.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

определение мощности и сопротивления по цветовой маркировке

Наиболее популярной деталью для электронных схем является резистор – пассивный элемент, основным параметром которого является сопротивление протекающему току. Единица измерения – Ом.

Промаркированные резисторы

Резисторы могут быть фиксированными и регулируемыми (потенциометры). В эту группу включаются также фоторезисторы, варисторы и термисторы, в которых сопротивление определяется освещением, напряжением или температурой.

Фиксированные резисторы изготавливаются по разным технологиям. Наиболее популярные:

• слоистые;
• объемные;
• проволочные.

Определение сопротивления

Производители дают только самые важные параметры в определении резистивных элементов:

• номинальное сопротивление;
• допуск, выраженный в процентах, соответствующих классу точности;
• номинальная мощность.

Как определить сопротивление резистора, зависит от системы кодирования. В случае небольших элементов, где нет места, используется кодовая маркировка резисторов: символы из чисел и букв или цветные полосы. Отметки цветом применяются еще потому, что цифры легко стираются, такую надпись часто труднее разобрать.

Маркировка из букв и цифр

Буквенное кодирование предусматривает два стандарта:

1. Обозначение резисторов в системе IEK. Для множителя используют букву: R = 1, K = 1000, M = 1000000;
2. В стандарте MIL третья цифра обозначает коэффициент, на который умножаются два первых числа.

Примеры, как узнать сопротивление резистора в разных системах:

1. R47 – IEK, R47 –MIL, номинал резистора – 0,47 Ом;
2. 6R8 – IEK, 6R8 – MIL, R = 6,8 Ом;
3. 27R – IEK, 270 – MIL, говорит о значении номинального сопротивления 27 Ом;
4. 820R, K82 – IEK, 821 – MIL, R = 820 Ом;
5. 47K – IEK, 473 – MIL, R = 47 кОм;
6. 100R – IEK, 101 – MIL, R = 100 Ом;
7. 2M7 – IEK, 275 – MIL, R = 2,7 мОм;
8. 56М – IEK, 566 – MIL, R = 56 мОм.

Цветовое кодирование

Более распространенным способом кодирования является цветовая маркировка резисторов. Все расшифровки содержатся в публикуемых таблицах.

Международную систему цветных кодов приняли много лет назад, как простой и максимально быстрый способ определения омического значения резистора вне зависимости от его размера.

Схема чтения кода резистора

Важно! Маркировка всегда читается по одной полосе поочередно, начиная от левого конца детали. Каждый цвет ассоциируется с числом, соответствующим ему в таблице.

Элемент идентифицируется цветными полосками: от 3-х до 6-ти. Определение номинала резистора по цветовой маркировке зависит от числа полос:

1. Три полоски. Первые две – значения сопротивления резистора, третья – коэффициент, на который умножаются цифры, определяемые двумя кольцами. Допуск для таких деталей имеет общую величину 20%;
2. Четырехполосный код. Номинал резистора считывается по цветам аналогично, четвертая полоса означает допуск. Четырехдиапазонный вариант является самым распространенным. Если четвертой отметки нет, он превращается в трехдиапазонный, где сопротивление неизменное, но погрешность 20%;
3. Резистор с пятью полосами. Относится к точным элементам. Первые три столбца – сопротивление, четвертый – множительный коэффициент, 5-й – допуск. К примеру, красный, желтый, зеленый, синий – R = 24 x 10 = 240 Ом, ± 0,25%;
4. Шестиполосный код используется для высокоточных деталей. Пять полос расшифровываются, как и ранее, шестая указывает температурный коэффициент (ppm/° C). Этот показатель важен для некоторых схем. Коэффициент сообщает, на сколько процентов варьируется сопротивление при температурных изменениях в 1° C. Значение ТКС может указываться в ppm/К.

По цветной маркировке нельзя узнать о мощности, которую будет рассеивать элемент. Можно классифицировать резисторы по мощности, исходя из размера детали. Коммерческие резисторы рассеивают 1/4 Вт, 1/2 Вт, 1 Вт, 2 Вт и т. д. Больший размер элемента говорит о большей рассеиваемой мощности.

Для чего служат допуски

Чем меньше значение допуска, тем ближе сопротивление к желаемому значению.

Иногда схема содержит резисторы, сопротивления которых не очень распространены, и их сложно найти на рынке. С допуском можно приблизиться к нужной величине.

Образец определения параметров резистора по цветовой маркировке

На рисунке представлен образец сопротивления. Он содержит цветовую кодировку. Если расшифровать символы, получаются следующие цифры:

1. Данное сопротивление составляет 590 Ом с допуском 5%;
2. Значит, можно определить максимальную и минимальную величину. Таким образом, резистор обладает любым сопротивлением между 619,5 Ом и 560, 5 Ом.

Важно! У проволочных деталей существуют некоторые различия в цветовом коде. Тип такого резистора можно узнать по первоначальному расширенному белому кольцу. Остальные кольца по цвету соответствуют стандартным обозначениям, но заключительное может указывать на повышенную сопротивляемость теплу.

Для таких деталей имеется отдельная таблица данных, в которой можно заметить другие цвета и для погрешностей.

Таблица для проволочных резисторных элементов

Отклонения от стандарта

1. Надежность. Этот показатель встречается в виде исключения в кодах, где 5 полос, и показывает процент отказов за тысячечасовой временной промежуток;

Таблица, включающая процент отказов и допуски

2. Одно черное кольцо. Резистор, имеющий нулевое сопротивление. Такие элементы используются для соединения трасс на печатной плате;
3. Замена цветов. Резисторные элементы, рассчитанные на высокое напряжение, маркируются желтым на месте золотого и серым на месте серебряного. Это делают из соображений безопасности, чтобы на внешнем покрове не присутствовало частиц металла.

SMD-резисторы

Для резисторов поверхностного монтажа не используют систему цветового маркирования из-за их микроскопических размеров, но иногда кодируют цифрами. Обычно три числа соответствуют:

• первые два – сообщают о величине сопротивления;
• третье – коэффициент, на который она умножается.

Никаких дополнительных данных не приводится, так как невозможно вместить больше цифр.

Декодер цветовой маркировки резисторов можно найти в удобном режиме, чтобы не заниматься поиском по таблицам. Существует онлайн калькулятор, куда заносится цветная маркировка резисторов с обозначением колец, и в результате вычисляется величина сопротивления. Причем можно рассчитать, как номинал резистора, так и произвести обратную операцию: узнать по сопротивлению цветовой код.

Перед чтением кодов желательно проверить документацию производителя, если есть возможность, чтобы не было сомнений в используемом стандарте. Для контрольной проверки сопротивления служит мультиметр.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Как выбрать резистор

Продолжая тему грамотного выбора пассивных компонентов, рассмотрим различные типы резисторов, их достоинства и недостатки, особенности применения, а также наиболее популярные для них приложения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий резисторов, которые присутствуют в каталоге компании Терраэлектроника.

Рис. 1. Резисторы

Резисторы (Рис.1) представляют собой двухвыводные компоненты, применяемые для ограничения тока, деления напряжения и формирования временных характеристик цепей. Они используются совместно с такими активными компонентами, как операционные усилители, микроконтроллеры или интегральные схемы, и выполняют различные функции, например, смещение, фильтрацию и подтяжку линий ввода-вывода. Переменные резисторы могут применяться для изменения параметров схемы. Токочувствительные резисторы используются для измерений токов в электрических цепях.

Типы резисторов

Существует несколько различных типов резисторов, отличающихся по номинальной мощности, размерам, эксплуатационным качествам и стоимости. Наиболее распространенные типы – чип-резисторы (SMD-резисторы), выводные резисторы для монтажа в отверстия, проволочные резисторы, шунты (токочувствительные  резисторы) для измерения тока, термисторы и потенциометры. Ниже, для каждого типа резисторов представлены основные характеристики, наиболее подходящие приложения, а также информация о корпусных исполнениях и примеры конкретных серий.

Рис. 2. Чип-резисторы

Чип-резисторы (Рис. 2) предназначены для поверхностного монтажа. Они отличаются от выводных резисторов меньшими размерами, что делает их оптимальными для применения на печатных платах. Наиболее распространенными задачами smd-резисторов являются подтяжка портов ввода-вывода,  деление напряжения, ограничение тока. Резисторы также применяются в составе высокочастотных/ низкочастотных/ полосовых фильтров. Резисторы с нулевым сопротивлением  могут быть использованы в качестве джамперов для коммутации различных цепей.

Существует два типа SMD-резисторов:

1. Тонкопленочные резисторы обычно используются в различных прецизионных приложениях: в аудиотехнике, медицинском или тестовом оборудовании. Они отличаются минимальным разбросом номиналов (0,1… 2%), низким температурным коэффициентом (5 ppm/C) и меньшим уровнем шума по сравнению с толстопленочными резисторами. Однако стоимость их выше.

2. Толстопленочные резисторы являются наиболее распространенным типом резисторов и используются для широкого круга приложений. Они характеризуются большей погрешностью сопротивления (обычно 1 … 5%), повышенным температурным коэффициентом (50 ppm/C) и более высоким уровнем шума по сравнению с тонкопленочными резисторами. Если к резистору не предъявляется каких-либо особых требований, то обычно предпочтительным выбором становится именно толстопленочный резистор.

Корпусные исполнения: наиболее распространенными типоразмерами smd-резисторов являются 0201, 0402, 0603, 0805 и 1206. Цифры обозначают габаритные размеры в дюймовой системе, например, корпус 0402 имеет габариты 0,04х0,02″, размеры корпуса 0603 составляют 0,06х0,03″ и так далее.

Примеры:

• 0402 – серия RC0402FR производства компании Yageo с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм;
• 0603 – серия RC0603FR от Yageo с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм;
• 0805 – серия RC0805FR от Yageo с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 Мом;
• 1206 – серия RC1206FR от Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм.

Или

• 0402 – серия CR0402 производства компании Bourns с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 0603 – серия CR0603 от Bourns с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 0805 – серия CR0805 от Bourns с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 1206 – серия CR1206 от Bourns с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 0,82 Ом…10 МОм.

Или

• 0402 – серия CRCW0402 производства Vishay с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом …10 МОм;
• 0603 – серия CRCW0603 от Vishay с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1… 15 МОм;
• 0805 – серия CRCW0805 от Vishay с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 50 МОм;
• 1206 – серия CRCW1206 от Vishay с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений от 1 Ом…100 МОм.

Рис. 3. Выводные резисторы для монтажа в отверстия

Резисторы с аксиальными выводами для монтажа в отверстия (Рис. 3) весьма популярны и широко используются, особенно – при создании прототипов, поскольку их легко заменять при работе с макетными платами. Как и чип-резисторы, выводные резисторы применяются для подтяжки, деления напряжения, ограничения тока и фильтрации. Существуют различные типы выводных резисторов. Наиболее популярны углеродистые пленочные и металлопленочные резисторы.

1. Углеродистые пленочные резисторы имеют значительный разброс сопротивлений (2…10%). Наиболее распространенными рядами сопротивлений для них являются E12 (± 10%), E24 (± 5%) и E48 (± 2%). В большинстве приложений углеродистые пленочные резисторы были вытеснены металлопленочными. Температурный коэффициент сопротивления углеродистых пленочных резисторов (TКC) обычно имеет отрицательную величину – около -500 ppm/C, однако конкретное значение зависит от сопротивления и размера.
2. Металлопленочные резисторы  имеют меньший разброс сопротивлений (0,1…2%) и более высокую стабильность. Наиболее распространенными рядами сопротивлений для них являются E48 (± 2%), E96 (± 1%) и E192 (± 0,5%, ± 0,25% и ± 0,1%). Поскольку характеристики металлопленочных резисторов лучше, чем у углеродистых, то именно они используются в большинстве приложений. Температурный коэффициент металлопленочных резисторов (TC) составляет около ± 100 ppm/C, однако некоторые модели характеризуются только положительным или только отрицательным TC.
3. Углеродные композитные резисторы широко использовались в электронных устройствах пятьдесят лет назад, но из-за большого разброса номиналов и невысокой стабильности они были заменены углеродистыми пленочными и металлопленочными резисторами. Тем не менее, композитные резисторы обладают хорошими высокочастотными характеристиками и способны выдерживать воздействие мощных импульсов, поэтому их до сих пор применяют в сварочном оборудовании и высоковольтных источниках питания.
4. Металл-оксидные резисторы стали первой альтернативой углеродным композитным резисторам, но в дальнейшем в большинстве приложений они были вытеснены металлопленочными. Тем не менее, поскольку металл-оксидные резисторы отличаются повышенной рабочей температурой и более высокой номинальной мощностью (> 1 Вт), их по-прежнему используют в ответственных устройствах, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Ряды сопротивлений EIA (EIA Decade Resistor Values) определяют не только номиналы резисторов, но и допустимую погрешность. Например, ряд E12 (± 10%) включает следующие стандартные значения: 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680 и 820 Ом.

Для кодирования параметров выводных резисторов применяется цветовая маркировка (таблица 1).

Таблица 1. Цветовая маркировка выводных резисторов

Цвет	Значение
	Первая цифра	Вторая цифра	Третья цифра*	Множитель	Точность	Температурный коэффициент, ppm/C	Рейтинг отказов
Черный	0	0	0	x10^0	–	–	–
Коричневый	1	1	1	x10^1	±1%	100	1%
Красный	2	2	2	x10^2	±2%	50	0,1%
Оранжевый	3	3	3	x10^3	–	15	0,01%
Желтый	4	4	4	x10^4	–	25	0,001%
Зеленый	5	5	5	x10^5	±0,5%	–	–
Синий	6	6	6	x10^6	±0,25%	–	–
Фиолетовый	7	7	7	x10^7	±0,1%	–	–
Серый	8	8	8	x10^8	±0,05%	–	–
Белый	9	9	9	x10^9	–	–	–
Золотой	–	–	–	x0,1	±5%	–	–
Серебряный	–	–	–	x0,01	±10%	–	–
Пусто	–	–	–	–	±20%	–	–
* Только для резисторов с 5-позиционной маркировкой

Примеры:

• углеродистые пленочные резисторы серии CFR-25JB производства Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• металлопленочные резисторы серии MFR-25FBF от Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 10 Ом…1 МОм.

Рис. 4. Проволочный резистор

Проволочные резисторы (Рис. 4) конструктивно представляют собой высокоомный провод, намотанный на изолирующий сердечник. Они отличаются очень высокой номинальной мощностью (до 1000 Вт) и способны работать при очень высоких температурах (до 300°C). Проволочные резисторы характеризуются отличной долговременной стабильностью – около 15…50 ppm/год, в то время как, например, у металлопленочных резисторов этот показатель составляет 200…600 ppm/год. Данный тип резисторов обладает самым малым уровнем шума.

Недостатки: диапазон доступных сопротивлений для проволочных резисторов оказывается достаточно узким (0,0001…100 кОм). Поскольку резистор выполнен в виде проволоки, намотанной на основание, то такая конструкция характеризуется высокой паразитной индуктивностью. По этой причине в высокочастотном диапазоне проволочные резисторы демонстрируют наихудшие показатели среди всех типов резисторов. Они также оказываются более дорогими по сравнению с другими популярными типами резисторов.

Приложения: обычно используются в автоматических выключателях и в качестве предохранителей благодаря высокой мощности.

Примеры

• серия KNP500 производства компании Yageo с номинальной мощностью 5 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,1 Ом …2,2 кОм;
• серия HS-25 производства Ohmite с номинальной мощностью 25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,01 Ом … 5,6 кОм;
• серия HSC100 от TE с номинальной мощностью 100 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,1 Ом … 50 кОм.

Рис. 5. Шунты

Токоизмерительные резисторы, также называемые шунтами (Рис. 5), используются для прямого преобразования тока в напряжение с целью дальнейшего измерения. Они представляют собой резисторы с малым сопротивлением и высокой номинальной мощностью, что позволяет им работать с большими токами.

Одним из приложений для токоизмерительных резисторов является ограничение тока с целью защиты микросхем драйверов шаговых двигателей.

Большинство современных шунтов имеет либо два, либо четыре вывода. В четырехвыводной версии, которая также называется схемой Кельвина, ток проходит через две клеммы, а напряжение измеряется на двух оставшихся выводах. Такая схема уменьшает влияние температурной погрешности и значительно повышает стабильность схемы измерения. Четырехвыводные резисторы используются для приложений, требующих высокой точности и температурной стабильности.

Примеры

Двухвыводные исполнения

• SMD:
• серия MCS1632 производства Ohmite с номинальной мощностью 1 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,005…0,05 Ом;
• серия WSLP1206 от Vishay с номинальной мощностью 1 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,005…0,05 Ом.
• Для монтажа в отверстия:
• серия 12F от Ohmite с номинальной мощностью 2 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,25 Ом;
• серия LVR03R от Vishay с номинальной мощностью 3 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,01…0,2 Ом.

Четырехвыводные исполнения (схема Кельвина)

• SMD:
• серия FC4L  в корпусе 2512 от Ohmite с номинальной мощностью 2 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,05 Ом.

Рис. 6. Термистор

Термисторы – это резисторы, сопротивление которых значительно изменяется при изменении температуры (Рис. 6).

Сопротивление NTC-термисторов плавно уменьшается при увеличении температуры. NTC являются готовыми датчиками температуры с диапазоном измерений -55… +200°C.

PTC-термисторы характеризуются скачкообразным изменением сопротивления при определенной температуре. Они применяются в качестве элементов защиты от перегрузки по току.

Ток удержания PTC (hold current) – это ток, при котором термистор гарантированно находится в проводящем состоянии.

Ток срабатывания PTC (trip current) – это ток, при котором термистор гарантированно переходит в непроводящее состояние.

Примеры

• PTC-термисторы:
• 1812 – серия MF-MSMF производства компании Bourns для рабочих токов от 0,3…5,2 А;
• 1812 – серия 1812L от Littelfuse для рабочих токов 0,1…3,5 А.
• NTC-термисторы:
• серия B57236 от EPCOS с диапазоном сопротивлений 2,5…120 Ом;
• 0603 – серия ERT-J1 от Panasonic с диапазоном сопротивлений 0,022…150 кОм.

Рис. 7. Подстроечные резисторы

Потенциометры – это резисторы с изменяемым сопротивлением. Они используются в различных приложениях, например, для управления коэффициентом усиления в усилителе, для настройки параметров схемы и так далее.

Подстроечные резисторы (Рис. 7) представляют собой небольшие потенциометры, которые могут быть установлены на печатной плате и отрегулированы с помощью отвертки. Они выпускаются как для поверхностного монтажа SMD, так и для монтажа в отверстия, с верхним или боковым расположением регулировочного винта.

Потенциометры бывают однооборотными и многооборотными. Однооборотные потенциометры часто используются в усилителях. Многооборотные потенциометры могут иметь до 25 оборотов и применяются для более точного управления.

Примеры

• Однооборотные потенциометры:
• SMD серия TC33X-2 производства Bourns с диапазоном сопротивлений 100 Ом…1 МОм ;
• серия 3362P от Bourns с диапазоном сопротивлений 10 Ом…5 МОм ;
• Многооборотные потенциометры:
• серия 3296W от Bourns с диапазоном сопротивлений 10 Ом…5 МОм ;
• серия T93YA от Vishay с диапазоном сопротивлений 10 Ом…1 МОм.

Рис. 8. Резисторная сборка 4609X-101-222LF

Резисторная сборка (resistors network, resistors array) представляет собой комбинацию из нескольких резисторов, размещенных в одном корпусе. Существует большое количество разных типов этих изделий, но, к сожалению, четкая система их классификации,  как в литературе, так и у производителей отсутствует.

Резисторы внутри корпуса сборки могут быть не соединены  между собой (Isolated) т. е. каждый резистор имеет два вывода на корпусе сборки, или сконфигурированы в определенную схему (Bussed). Часто встречаются изделия, у которых соединены между собой  вывод 1 каждого резистора с подключением к одному общему пину сборки, а каждый второй вывод резисторов  имеет свой собственный вывод на корпусе изделия.  Кроме того, можно встретить сборки с последовательным, последовательно- параллельным  и другими видами соединений резисторов внутри корпуса. Сборки можно классифицировать по количеству входящих  в них резисторов, по величине допуска, максимальному рабочему напряжению, мощности рассеивания, типоразмеру, по типу монтажа (SMD и выводной)  и т.д. Эти компоненты очень удобно использовать в схемах АЦП и ЦАП, применять качестве делителей напряжения, использовать в компьютерной технике, потребительской электронике  и т.д.

Примеры

• серия 4600X от Bourns с рабочим напряжением до 100В

Рис. 9. Конфигурация резисторных сборок серии 4600X от Bourns

• серия CAY16 от Bourns в SMD корпусе типоразмера 1206 с изолированными резисторами
• серия 4114R-2 от Bourns – 14 выводных резисторов с одним общим выводом

Работа с Каталогом компании Терраэлектроника по поиску резисторов

Подобрать необходимый резистор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

1. С использованием параметрического поиска.  Для этого необходимо зайти в раздел резисторов каталога, выбрать соответствующий задаче тип резистора, а далее указать параметры в ряде фильтров поисковой системы. Фрагмент скриншота поиска прецизионного SMD резистора от Yageo с параметрами: типоразмер 0805, номинал 10 кОм, точность 0.1 %,  мощность  0.125 мВт представлен на Рис. 10. 

   
   
   Рис. 10. Скриншот сервиса поиска резисторов

2. Воспользоваться интеллектуальным поиском резисторов по параметрам. Для этого достаточно скопировать строку из спецификации “Резистор постоянный 10 кОм, 0.1%, 0.125 Вт, 0805″ или ввести «10kohm 0.1%  0.125W  0805» в строку поиска и получить тот же самый  список подходящих по указанным параметрам компонентов.

Заключение

В данном руководстве были рассмотрены некоторые наиболее популярные типы резисторов. В дополнение к ним существует ряд других типов резисторов, среди которых MELF, металлофольговые резисторы, керамические резисторы, варисторы, фоторезисторы и др., которые имеют свои уникальные преимущества по уровню точности, эксплуатационным характеристикам или габаритным размерам. Однако, в большинстве электронных схем вы чаще всего увидите один из типов, рассмотренных выше.

Как выбрать конденсатор

Журнал: https://octopart.com/blog/archives/2016/04/how-to-select-a-resistor

www.terraelectronica.ru